--高压喷射注浆法
二重管法
? 三重管法: 使用分别输送水、气、浆三种介 质的三重注浆管。在以高压泵等高压发生装置 产生20-30MPa 左右的高压水喷射流的周围, 环绕一股0.5-0.7MPa 左右的圆筒状气流,进行
高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体,形成 较大的空隙,再另由泥浆泵注入压力为0.53MPa 的浆液填充,喷嘴作旋转和提升运动, 最后便在土中凝固为较大的固结体.日本称CJP 工法。
三重管法
? 多重管法 :这种方法首先需要在地面钻—个导 孔,然后置入多重管,用逐渐向下运动的旋转 超高压力水射流(压力约40MPa),切削破坏四周 的土体,经高压水冲击下来的土和石成为泥浆 后,立即用真空泵从多重管中抽出。如此反复 地冲和抽,便在地层中形成一个较大的空间。 装在喷嘴附近的超声波传感器及时测出空间的 直径和形状,最后根据工程要求选用浆液、砂 浆、砾石等材料进行填充:于是在地层中形成 一个大直径的柱状固结体,在砂性土中最大可 达4m,日本称为SSS-MAN工法。
? 高压喷射注浆法 , 当时定名为 CCP 工法
? 1972年铁道部科学研究院率先开发高压喷射 注浆法。 1975 年,我国冶金、水电、煤炭、建 工等部门和部分高等院校,也相继进行了试验 和施工。已成功应用于已有建筑和新建工程的 地基处理、深基坑地下工程的支挡和护底、构 造地下防水帷幕等。
? 高压喷射注浆
? 定喷法施工时, 喷嘴一面喷射一面提升 , 喷射的方向 固定不变, 固结体形如板状或壁状。
? 摆喷法施工时喷嘴一面喷射一面提升 , 喷射的方向 呈较小角度来回摆动 , 固结体形如较厚墙状或扇状 。
? 定喷及摆喷两种方法通常用于基坑防渗、改善地基 土的渗流性质和稳定边坡等工程。
2、工艺类型
? 当前, 高压喷射注浆法的基本工艺类型有 : 单管旋 喷注浆法( 简称单管法 ) 、双管法、三管法和多管 法等四种方法。
? 20 世纪60 年代末期, 日本NIT 公司在日本大阪 市地下铁道建设冻结法施工中 , 由于冰冻融化 , 造成严重事故 , 后改为灌浆法施工。在灌浆过 程中, 浆液沿着土层交界面溢走很多 , 不能完全 达到加固地基和止水的目的。在这关键时刻 , 中西涉博士急中生智 , 大胆引用了水力采煤技 术, 将高压水射流技术应用到灌浆工程中 , 创造 出一种全新的施工法—— 高压喷射注浆法 。
多重管法
13.3 特点适用范围
? 1、高压喷射注浆法的特点
? 1. 适用范围广,可以用于既有和新建工程
? 由于固结体的质量明显提高 , 它既可用于工程新建 之前, 又可用于竣工后的托换工程 , 可以不损坏建 ( 构) 筑物的上部结构 , 且能使已有建 ( 构) 筑物在施 工时不影响使用功能。
? 2. 施工简便
? 高压喷射注浆法所形成的固结体的形态与高压 喷射流的作用方向、移动轨迹和持续喷射时间
? 有密切关系。按喷射 喷嘴一面喷射一面旋转并提升 , 固结 体呈圆柱状。主要用于加固地基 , 提高土的抗剪强 度, 改善地基的变形性质 , 也可组成闭合的帷幕 , 用 于截阻地下水流和治理流砂。喷射法施工后 , 在地 基中形成的圆柱体 , 称为旋喷桩。
? 高压喷射注浆法它是利用钻机把带有喷嘴的
注浆管钻至土层的预定位置后 , 用高压设备使浆液 或水以20 MP a左右的高压流从喷嘴中喷射出来 , 冲击破坏土体 , 同时钻杆以一定的速度渐渐向上提 升, 将浆液与土粒强制搅拌混合 , 浆液凝固后 , 在土 中形成一个均匀的固结体 , 其地基加固和防水止渗 效果良好。不但解决了大阪地下铁道建设的难题 , 而且划时代地创造出一种全新的施工法——
13.2 定义及其种类
13.2 Definition and Types
? 1、定义
? 高压喷射注浆法 , 就是利用钻机将带有喷嘴的 注浆管钻进至土层预定深度后 , 以20~40 MP a压力 把浆液或水从喷嘴中喷射出来 , 形成喷射流冲击破 坏土层。当能量大、速度快、脉动状的射流动压 大于土层结构强度时 , 土颗粒便从土层中剥落下来 。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面 , 其余土粒在 射流的冲击力、离心力和重力等的作用下 , 与浆液 搅拌混合, 并按一定的浆土比例和质量大小 , 有规 律地重新排列。浆液凝固后 , 便在土层中形成一个 水泥土固结体。
? 单管法:利用钻机把安装在注浆管(单管 )底部侧面的特殊喷嘴,置入土层预定深 度后,用高压泥浆泵等装置,以20MPa 左 右的压力,把浆液从喷嘴中喷射出去冲击 破坏土体,使浆液与从土体上崩落下来的 土搅拌混合,经过一定时间凝固,便在土 中形成一定形状的固结体,日本称为CCP工 法。
单管法
? 二重管法: 使用双通道的二重注浆管。当二 重注浆管钻进到土层的预定深度后,通过在 管底部侧面的一个同轴双重喷嘴,同时喷射 出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破 坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷 射出20MPa 左右压力的浆液,从内喷嘴中高 速喷出,并用0.7MPa 左右压力把压缩空气从 外喷嘴中喷出。在高压浆液和它外圈环绕气 流的共同作用下,破坏土体的能量显著增大, 最后在土中形成较大的固结体。固结体的范 围明显增加,日本称为JSG工法。
? 施工时只需在土层中钻一个孔径为 50 mm 或300 mm 的小孔, 便可在土中喷射成直径为 0. 4~4. 0 m 的固结体 , 因而施工时能贴近已有建 ( 构) 筑物, 成 型灵活, 既可在钻孔的全长范围形成柱形固结体 , 也可仅做其中一段。
? 3. 可控制固结体形状
地基处理
Ground Treatment
重庆交通大学 河海学院 吴文雪
第13章 高压喷射注浆法
Chapter 13 High Pressure Jet Grouting
13.1 概 述
13.1 Introduction
用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷 出,形成喷射流,以此切割土体并与土拌和形 成水泥土加固体的地基处理方法。